Введение к работе
Актуальность проблемы.
Рациональное использование и охрана водных ресурсов озер являегся важнейшей задачей при вовлечении озерных геосистем в хозяйственный оборот. Озера, как водоемы с замедленным водообменом, представляют собой уязвимый компонент ландшафта, и, при интенсивном антропогенном воздействии в них происходит изменение структурных связей и функциональных зависимостей экосистем. Это, в свою очередь, приводит к истощению и ухудшению качества водных ресурсов. В результате хозяйственная инфраструктура, расположенная на побережьях озер, приходит в кризисное состояние. Человек становится перед выбором - или покидать загрязненную и подорванную аквасистсму, или приступить к восстановлению качества и объема озерных вод; и, в дальнейшем, согласовывать хозяйственное освоение озер с толерантностью озерных экосистем.
Изучение современного состояния, а также характера и степени антропогенного воздействия на озерах Чебаркульской группы на Южном Урале весьма актуально по следующим причинам:
озера Чебаркульской группы входят в состав одного лимнического района, имеют общее происхождение котловин, единые условия увлажнения и проточную связь между собой;
озера группы при существующей общности природных условий, определяющих их генезис и функционирование, испытывают аіггропогенное воздействие в неодинаковой степени.
На важность и необходимость изучения озер близ Ильменского хребта указывал еще в 1938 г. Г.ІО.Всреінаїин.
Проведенный анализ опубликованных работ и доступных фондовых рукописных материалов показал, чго озера Чебаркульской группы изучались выборочно; комплексные исследования, охватывающие всю озерную группу, никогда не проводились. Кроме того, озера
Чебаркульской группы (за исключением оз. Б.Кисегач, Б.Миассово, Чсблркуль)досих пор остаются малоизученными.
Цель и задачи исследования.
Целью выполненной работы является изучение современного гидрологического, гидрохимического и гидробиологического режимов озер Чебаркульской группы в условиях разнородного по степени и характеру антропогенного воздействия.
Для достижения поставленной цели автору потребовалось решить следующие задачи:
1. Проанализировать гидроклиматические условия района и условия
естественного геохимического выноса элементов в озера.
2. Изучить особенности уровенного, термического и ледового
режимов определить химический состав озерных вод, современное
состояние фито- и зоопланктонных сообществ озер, а также изучить
особенности биохимического накопления тяжелых металлов и
чужеродных веществ в организмах эндемичных рыб.
-
Определить современный трофический статус и класс качества воды в озерах.
-
Сопоставить произошедшие изменения (в ретроспективе и по методу озерных пар) гидрохимических и гидробиологических параметров в озерах, испытывающих различную антропогенную нагрузку.
-
На основании полученных данных определить рациональные пути использования озерных ресурсов и наиболее перспективные профилактические и восстановительные меры для озер, вовлеченных в хозяйственный цикл.
Фактический материал и методика исследования.
В IW4 - 19% гг. автором, как самостоятельно, так и в составе
экспедиции "Лимнолог" Челябинского - государственного
S"
псдагої ичсского уиивфситста проводились полевые исследования на 10 озерах Чебаркульской группы.
Изучение озер выполнялось маршрутно-экспедицнонпым методом и мсголом ключевых точек.
Интерпретация полученных автором материалов проводилась с учетом регроспсктивных данных с использованием метода озерных пар.
Сопоставление озер, имевших в начале 1930-х годов схожие химические и гидробиологические параметры, в настоящем времени позволило уточнить масштабы и скорость произошедших в озерных экосистемах изменений.
В ретроспективном плане состояние озер в основном сравнивалось с периодом 1929 - 1936 гг. (экспедиции ВНИОРХ) и 1972 -1974 п. (экспедиции Института Озероведения АН СССР), а также с результатами других исследований на озерах, проведенных различными организациями и научными институтами в период 1928 -1993 гг.
Теоретической основой лимнологических исследований послужили работ М. А .Андреевой, Б.Б.Богословского, А.М.Гареева, Р.Карлсона, СД.Муравейского, О.П.Оксиюка, Р.Фолленвейдера, Д.Хатчисопа, Б.Хснлсрсона-Селлерса, В.Хомскиса.
В ходе полевых изысканий проводились наблюдения за термическим режимом озер и прозрачностью вод. Для озер Еловое, Б.Ьоляш, Табапкуль, М.Теренкуль была выполнена батиметрическая съемка.
Пробы воды отбирались в 2-5 точках по акватории озер, в том числе на одной глубинной станции (глубинная вертикаль). Анализ химического состава воды производился в полевой и стационарной лабораюрпи ЧП1У. Федерального областною центра по охране и мониторингу окружающей среды, электронной лаборатории Ильменского заповедника сої таено действующим стандартным методикам.
Оібор проб на фито- и зоопланктон также осуществлялся ач.таено рафабшанным методикам и наставлениям.
Изучение накопления в тканях рыб тяжелых металлов и накопления печепыо рыб чужеродных веществ проводилось на выборках плотвы и окуня 3+лстнсго возраста в лаборатории диагностического центра и биохимической лаборатории ЧГМА.
Научная новизна работы состоит в следующем:
-
Впервые проведено комплексное изучение озер Чсбаркульской группы, определен современный трофический статус и качество воды в озерах.
-
Выявлены произошедшие изменения в химическом составе и гидробиологических сообществах изучаемых озер в ретроспективном плане с 1929 Г; по 1996 г.
3. Впервые в озерах Чебаркульской группы установлены:
количественное содержание тяжелых металлов в макрофитах и рыбах,
степень накопления чужеродных веществ в печени рыб (впервые для
Южного Урала).
4. При анализе современного состояния Чсбаркульских озер впервые
применялись классификационные нумерические шкалы (Карлсон, 1977;
Оксиюк и Жукинский, 1993).
5. Для исследования озер как природных геосистем предложена
авторская методика, сочетающая в себе комплексность изучаемых
параметров.
Сущность разработанной методики исследования:
а)Сопоставление озер проводилось в период окончания биологического лета (август), когда наиболее ярко проявляются различия в гидробиоценозах озер различного тина трофии.
б)Совмсстмое применение как полевых, так и ретроспективных исследовательских методов.
в)Сравнспис экосистем по гидрологическим, гидрохимическим характеристикам, а также по состоянию і идробпоиенозов и отдельных
популяций гидробионтов, с учетом степени и характера антропогенного воздействия.
г)Оценка качества воды по нескольким методикам.
Практическое значение.
Выполненная научно-исследовательская работа может служить основой для разработки программы действий по предотвращению загрязнения питьевого источника курорта "Кисегач" - оз.Б.Кисегач, по восстановлению экосистем загрязненных озер Табанкуль и М.Теренкуль, по оптимальной разработке месторождения сапропелевых грязей на оз.Б.Боляш.
Результаты исследований также могут быть использованы рыбохозяйственными организациями для целей улучшения рыбного промысла.
Апробация работы.
Основные результаты исследований по теме были доложены на
Международной конференции "Регион и география", к 150-летию РГО
(г.Пермь, 1995); областной курортологической конференции к 70-летию
курорта "Кисегач" (сан.Кисегач, 1996); межвузовских конференциях
"Актуальные проблемы эколого-географического изучения
Урала..."(г.Екатеринбург, 1997) и "Природа, население и хозяйство Зауралья"(г.Курган, 1997); а также на научно-практических конференциях по итогам научной деятельности ЧГПИ-ЧГПУ (г.Челябинск, 1994-1996).
По итогам работ на озерах Чебаркульской группы сделан доклад в лаборатории географии и гидрологии Института Озероведения РАН (г.Санкт-Петербург, 1996).
По результатам научно-исследовательской работы выполнены два заключительных отчета в рамках хозяйственно-договорных тем,
подготовлен отчет для "Летописи природы" Ильменского государственного заповедника.
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ